DE102006045270B3 - mower - Google Patents
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Abstract
Steuerungsaufbau als Steuerungsvorrichtung für ein Mähwerk zum Ernten von am Boden wachsenden Grünfutter bestehend aus wenigstens zwei Mäheinheiten mit um aufrechte Achsen umlaufend angetriebenen Mähwerkzeugen, deren Mäheinheiten sich am Fahrgestell eines Trägerfahrzeugs abstützen und die von einer bodennahen in eine bodenfernere Lage und umgekehrt bewegt werden können, wobei der Steuerungsaufbau vorsieht, dass wenigstens eine Mäheinheit (3; 2:2; 16; 16') einen Sensor (33; 33'; 45; 45') aufweist, der infolge einer auf die wenigstens eine Mäheinheit (16, 16') einwirkende Verschiebekraft als Folge des Bodenkontaktes oder eines sonstigen Hindernis (44) hervorrufenden Verschiebewiderstands ein Eingangssignal (36; 36'; 45; 45') für einen µ-Controller (34) generiert, der dieses wenigstens eine Eingangssignal mit einem Schwellwert (S, S<SUB>2</SUB>) vergleicht und der Pegel des Eingangssignals (36; 36'; 45; 45') den Pegel des Schwellwerts (S; S<SUB>2</SUB>) erreicht oder überschreitet, der µ-Controller (34) ein Ausgangssignal (37) zur Betätigung eines Aktors generiert, welcher wenigstens eine Mäheinheit (3; 2:2; 16; 16') von der bodennahen Lage in eine bodenfernere Lage überführt.Control structure as a control device for a mower for harvesting growing on the ground grass fodder consisting of at least two mowing units with upright axles circumferentially driven mowing tools whose mowing units are supported on the chassis of a host vehicle and can be moved from a ground level to a ground remote location and vice versa, where the control structure provides that at least one mowing unit (3; 2: 2; 16; 16 ') has a sensor (33; 33'; 45; 45 ') acting as a result of a force acting on the at least one mowing unit (16, 16') Displacement force generated as a result of ground contact or other obstacle (44) causing displacement resistance an input signal (36; 36 '; 45; 45') for a μ-controller (34), this at least one input signal with a threshold value (S, S < SUB> 2 </ SUB>) and the level of the input signal (36; 36 '; 45; 45') reaches or exceeds the threshold level (S; S <SUB> 2 </ SUB>) rides, the μ-controller (34) generates an output signal (37) for actuating an actuator, which at least one mowing unit (3; 2: 2; 16; 16 ') transferred from the ground-level position in a ground remote location.
Description
Die Erfindung betrifft einen Steuerungsaufbau für eine Mähmaschine gemäss dem gattungsbildenden Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a control structure for a mower according to the generic type Preamble of claim 1.
Es sind Mähwerke mit großen Arbeitsbreiten bekannt und insbesondere auch solche, ausgebildet als selbstfahrende mobile Arbeitsmaschinen unter dem Begriff selbstfahrende Mähwerke bzw. Mähmaschinen, die vornehmlich im Bereich der Landwirtschaft zum Mähen von Grünfutter eingesetzt werden. Derartige Großflächenmäher sind beispielsweise in dem Werbeprospekt „Scheibenmähwerke DISCO" (Ausgabe 08/05) der Firma CLAAS (siehe COUGAR 1400 oder DISCO 8550/8550 C)) beschrieben.It are mowers with big Working widths known and especially those trained as self-propelled mobile machines under the term self-propelled Mowers or mowers, mainly in the field of agriculture for mowing forage be used. Such large-area mowers are for example in the Advertising brochure "Disc mowers DISCO" (issue 08/05) from CLAAS (see COUGAR 1400 or DISCO 8550/8550 C)).
Die
Diese Mähmaschinen bestehen im wesentlichen aus einem Trägerfahrzeug mit Fahrgestell und motorischem Antrieb sowie den zugehörigen Antriebskomponenten zur Erzeugung der Traktionskräfte, dem Führerhaus mit Lenk- und Steuereinrichtungen, sowie einem mechanischen aus Getrieben und Gelenkwellen bestehenden Energieverzweigungssystem zum Antrieb der Mäheinheiten und Energieversorgungssysteme elektrischer und hydraulischer Art.These mowers consist essentially of a carrier vehicle with chassis and motor drive and the associated drive components for Generation of traction forces, the cab with steering and control devices, as well as a mechanical off Driven and cardan shafts existing power distribution system for driving the mowing units and power supply systems of electric and hydraulic type.
Erzeugt wird die Gesamtarbeitsbreite derartiger selbstfahrender Mähwerke bzw. Mähmaschinen aus der Kombination und dem Zusammenwirken von mehreren Mäheinheiten, insbesondere durch eine Kombination von Front- und Seitenmäheinheiten, die als Kreiselmähwerke ausgebildet sind. Die Gesamtarbeitsbreite derartiger selbstfahrender Mähwerke ergibt sich somit additiv aus den Einzelarbeitsbreiten dieser zusammenwirkenden Mäheinheiten.Generated the total working width of such self-propelled mower or Mowers off the combination and interaction of several mowing units, in particular by a combination of front and side mowing units, as rotary mowers are formed. The total working width of such self-propelled Mowers results thus additive from the individual working widths of these cooperating Mowing units.
Dabei sind Kombinationen von Mäheinheiten bekannt, die aus Front- und Seitenmähwerken bestehen, die beidseitig zur Längsmittelachse des Trägerfahrzeugs angeordnet sind. Eine Kombination dieser Art kann beispielsweise ausschließlich frontseitig im Frontanbauraum, oder auch aufgelöst derart sein, dass im Frontanbauraum ausschließlich ein Frontmähwerk, im Zwischenachsanbauraum beidseitig je ein Seitenmähwerk oder im Heckanbauraum zwei Seitenmähwerke angebaut sind.there are combinations of mowing units known those from front and side mowers exist, on both sides to the longitudinal central axis of the carrier vehicle are arranged. For example, a combination of this kind exclusively Front in the front mounting area, or even dissolved be such that in the front mounting area exclusively a front mower, in the Zwischenachsanbauraum on both sides depending on a side mower or in the rear attachment area two side mowers are grown.
Dabei müssen derartige selbstfahrende Arbeitsmaschinen durch ihre konstruktive Ausgestaltung auch die Voraussetzungen beinhalten, dass sie in den verschiedenen Betriebszuständen sicher beherrschbar sind, welches wegen ihrer Größe erhöhte Anforderungen an die Aufmerksamkeit des Fahrers stellt. Große selbstfahrende Mähmaschinen weisen beispielsweise fünf Mäheinheiten, davon einige im Frontbereich, einige im Zwischenachsbauraum und einige im Heckanbauraum auf. Da die zu mähenden Flächen nicht immer planeben sind, kann es vorkommen, dass die Mähbalken mit den rotierenden Mähwerkzeugen ins Erdreich, beispielsweise in Bodenkuppen, eindringen, d.h. diese die Grasnabe beschädigen. Bei der Vielzahl der Mäheinheiten und ihrer räumlichen Anordnung zueinander ist es schwierig gerade in hochaufgewachsenem Futter dieses immer vorherzusehen um eventuelle Gegenmaßnahmen rechtzeitig einzuleiten.there have to Such self-propelled machines by their constructive Design also include the requirements that they are in the different operating states are safely controllable, which due to their size increased demands on attention of the driver. Size self-propelled mowers For example, have five mowers, some of them in the front area, some in the Zwischenachsbauraum and some in the rear attachment area. Since the mowing surfaces are not always level, It can happen that the cutter bar with the rotating mowing tools penetrate into the ground, for example in soil dome, i. these damage the sod. With the large number of mowing units and their spatial Arrangement to each other is difficult especially in highly grown Forget this to always predict possible countermeasures in time initiate.
Hier setzt die erfinderische Aufgabenstellung an, mit dem Ziel, den Fahrer im laufenden Mähbetrieb zu entlasten, so dass er sich möglich ist nur auf seine Lenkaufgabe während des Mähens konzentrieren kann.Here sets the inventive task, with the aim of the driver in the ongoing mowing operation to relieve it, making it possible is only on his steering task during of mowing can concentrate.
Aufgabe der Erfindung ist es demzufolge einen Steuerungsaufbau im Sinne einer Vorrichtung vorzuschlagen, die verhindert, dass bei in Arbeitsstellung abgesenkten Mähwerken, die mit dem Boden in Berührungskontakt stehen, diese während der Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung nicht in den Boden eindringen und dadurch die Grasnabe beschädigen können.task The invention is therefore a control structure in the sense to propose a device that prevents when in working position lowered mowers, the ones in contact with the ground stand this while the forward or backward movement can not penetrate the soil and damage the sod.
Gelöst wird die Aufgabe der Erfindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen der Beschreibung und den Figurendarstellungen zu entnehmen.Is solved the object of the invention with the features of claim 1. More advantageous embodiments of the invention are the dependent claims Description and to see the figure representations.
Eine Mähmaschine oder ein Mähwerk nach der Erfindung besteht aus einem selbstfahrenden Trägerfahrzeug mit mehreren Mäheinheiten, die vorzugsweise in aufgelöster Bauweise mit dem Trägerfahrzeug in Wirkverbindung stehen.A mower or a mower according to the invention consists of a self-propelled carrier vehicle with several mowing units, which preferably dissolved in Construction with the carrier vehicle in operative connection.
Die Mäheinheiten können beispielsweise frontseitig und/oder seitlich im Zwischenachsbauraum und oder heckseitig, vorzugsweise in Klappgelenken von dem Trägerfahrzeug aufgenommen, mit dem Fahrgestell verbunden sein. Ausführungsformen dieser Art sind dem Fachmann hinlänglich bekannt und sie bedürfen daher an dieser Stelle keiner weiteren eingehenden Beschreibungen.The mowers can For example, front and / or side in Zwischenachsbauraum and or at the rear, preferably in hinged joints of the carrier vehicle be included, connected to the chassis. embodiments This type are well known to those skilled in the art and therefore they require no further detailed descriptions at this point.
Die Mäheinheiten werden im Betriebszustand von Gleitkufen gegenüber dem Boden abgestützt. Dabei sind diese meistens so ausgestaltet, dass die Gleitkufen in Richtung der Vorwärtsfahrt über eine Auflaufschräge verfügen, so dass diese in der Vorwärtsfahrt Hindernisse, wie kleine Bodenerhebungen bodenschonend übergleiten können, ohne dass sie dabei die Grasnabe nennenswert beschädigen.The mowing units are supported in the operating state of skids against the ground. These are usually designed so that the skids have a ramp in the direction of forward travel, so that these in The forward drive obstacles, how small soil surveys can slip over the soil, without causing significant damage to the turf.
Bei der Rückwärtsfahrt, z.B. am Vorgewende, allerdings verbleibt die Gefahr, dass die Grasnabe trotz der getroffenen Vorkehrungen für die Vorwärtsfahrt beschädigt werden kann, da die Gleitkufen aufgrund konstruktiver Randbedingungen am hinteren Ende höher sind und somit über gleich günstige Gleiteigenschaften des Übergleitens von Hindernissen bei der Rückwärtsfahrt nicht verfügen. Demzufolge können auch die dann erforderlichen Verschiebekräfte in der Rückwärtsfahrt erheblich größer sein, als vergleichsweise die der Vorwärtsfahrt, wobei diese zudem in der Rückwärtsfahrt gegenüber der Vorwärtsfahrt ihre Wirkungsrichtung umkehren.at the reverse drive, e.g. at the headlands, however, the danger remains that the sod be damaged despite the arrangements made for the forward drive can, because the skids due to constructive constraints on higher back are and therefore over equal favorable sliding properties slipping over obstacles when reversing do not dispose. As a result, can also the then required displacement forces in the reverse drive be considerably larger as compared to the forward drive, In addition, these are in the reverse across from the forward drive reverse their direction of action.
Erfindungsgemäß wird an wenigstens einer Mäheinheit des Mähwerks die Verschiebekraft unter Beachtung der Wirkungsrichtung sensorisch erfasst und bei Überschreitung eines vorgegebenen Schwellwertes wird ein Eingangssignal für die Steuerung zur Anhebung eines oder aller Mäheinheiten generiert, wobei dieses der Auslöser dafür sein kann, dass alle Mähwerke des selbstfahrenden Mähwerks automatisch vom Boden abgehoben und in einer Zwischenstellung vorübergehend geparkt werden, wodurch eben eine Beschädigung der Grasnabe vermieden wird. Die Anhebung der Mäheinheiten erfolgt vorzugsweise durch hydraulisch betätigte Antriebselemente insbesondere durch Hydraulikzylinder.According to the invention is at at least one mowing unit of the mower the displacement force under consideration of the direction of action sensory recorded and exceeded a predetermined threshold value becomes an input to the controller for raising one or all mowing units generated, this being the trigger be for it can that all mowers of the self-propelled mower automatically lifted off the ground and temporarily in an intermediate position be parked, which just avoids damage to the turf becomes. The raising of the mowing units is preferably carried out by hydraulically actuated drive elements in particular by hydraulic cylinder.
Eine besonders vorteilhafte, weil kostengünstige Lösung kann erfindungsgemäß in Verbindung mit einer hydraulischen Anfahrsicherung geschaffen werden. Dieses deshalb, weil an dem Druckraum des Hydraulikzylinders, an dem sich die zu überwachende Aktionskraft abstützt, ein Drucksensor angelegt werden kann, der dann ein Eingangssignal, z.B. für einen μ-Controller generiert, der dieses Signal dann mit einem vorgegebenen Schwellwert vergleicht.A particularly advantageous because cost-effective solution can according to the invention in conjunction be created with a hydraulic collision. This because, because of the pressure chamber of the hydraulic cylinder, on which the ones to be monitored Action force sustains, a pressure sensor can be applied, which then receives an input signal, e.g. For a μ-controller generates this signal then with a predetermined threshold compares.
Bei Erreichen des Schwellwerts erzeugt dieser dann ein Ausgangssignal für den Aktor einer Aushubsteuerung, welche dann die Mäheinheit oder Mäheinheiten vom Boden abhebt, wodurch die Beschädigung der Grasnabe unterbunden wird.at Reaching the threshold then generates an output signal for the Actuator of a excavation control, which then the mowing unit or mowing units lifted off the ground, thereby preventing damage to the turf becomes.
Dieses gilt primär für die Rückwärtsfahrt, kann aber prinzipiell auch für beide Richtungen, also auch für die Vorwärtsfahrt, genutzt werden.This is primary for the Reversing, can but in principle also for both directions, including for the forward drive, be used.
Dabei können bei Auslegung der Steuerung entweder einzelne betroffene Mähwerke, einzelne Mähwerksgruppen oder alle Mähwerke momentan vom Boden abgehoben werden.there can when designing the controller either individual affected mowers, individual mower groups or all mowers currently being lifted off the ground.
In Verbindung mit einem Mikrokontroller können diese Kontrollfunktionen in besonders einfacher Weise überwacht und gesteuert werden, so dass der Fahrer dadurch in seiner Kontrollfunktion entlastet wird und er seine Aufmerksamkeit dem Betriebszustand als Ganzes distributiver widmen kann, ohne sich auf derartige Vorkommnisse ständig für den manuellen Eingriff bereit halten zu müssen.In Connecting to a microcontroller can use these control functions monitored in a particularly simple manner and be controlled so that the driver thereby in its control function is relieved and he turns his attention to the operating condition as Whole distributiver can devote, without focusing on such occurrences constantly for the to have manual intervention ready.
In dem nachfolgenden Ausführungsbeispiel wird die Erfindung eingehender und ausführlicher anhand einer hydraulischen Überlast- und Anfahrsicherung dargelegt.In the following embodiment is the invention in more detail and in more detail by means of a hydraulic overload and collision insurance set out.
In
Wegen
ihrer leichten Bauweise sind die Mähbalken
In
Der
Hydraulikzylinder
Die
am weitesten außen
liegenden Mäheinheiten
Dazu
befindet sich an der Innenseite der jeweiligen Mäheinheit
Die
Kolbenstange
Anders
hingegen stellt sich – wie
in
Dieses
ermöglicht
momentan eine zweidimensionale Bewegungsform der ausweichenden Mäheinheit
Dabei
können
z.B. entweder die beiden äußeren Mäheinheiten
Weitere
Parameter, die die Konfiguration des Anhebens der Mäheinheiten
mitbestimmen können, sind
z.B. die Geradeausfahrt während
der Rückwärtsfahrt,
die Art der Kurvenfahrt nämlich
eine Links- oder Rechtskurve unter Einbeziehung von Vorwärts- oder
Rückwärtsfahrt
und unter Einbeziehung des Lenkwinkels des Lenkrades des Trägerfahrzeugs
(
Zudem
können,
wie in
- 11
- Trägerfahrzeugcarrier vehicle
- 2, 2'2, 2 '
- Mäheinheitmowing unit
- 33
- FrontmäheinheitFrontmäheinheit
- 44
- MähbalkenCutting Bar
- 55
- AufbereiterDresser
- 66
- FrontanbauraumFront mounting space
- 7, 7'7, 7 '
- ZwischenachsanbauraumZwischenachsanbauraum
- 88th
- VorderachseFront
- 99
- Hinterachserear axle
- 1010
- vertikale Hauptlängsmittelebenevertical Main longitudinal center plane
- 1111
- Fahrgestellchassis
- 12, 12'12 12 '
- Klappgelenkfolding joint
- 13, 13'13 13 '
- Schwenkachseswivel axis
- 14, 14'14 14 '
- Anfahr- und Überlastsicherungacceleration and overload protection
- 1515
- FrontmähwerkskombinationFrontmähwerkskombination
- 16, 16'16 16 '
- Mäheinheitmowing unit
- 17, 17'17 17 '
- Auslegerboom
- 18, 18'18 18 '
- Kniegelenkknee
- 19, 19'19 19 '
- Hydraulikzylinderhydraulic cylinders
- 20, 20'20 20 '
- Anschlagpunktanchorage point
- 21, 21'21 21 '
- Anschlagpunktanchorage point
- 2222
- Kolbenstangepiston rod
- 2323
- Kolbenstangepiston rod
- 2424
- Trennwandpartition wall
- 2525
- KolbenbodenraumPiston head space
- 2626
- KolbenstangenraumPiston rod space
- 2727
- KolbenbodenraumPiston head space
- 2828
- KolbenstangenraumPiston rod space
- 2929
- DruckbegrenzungsventilPressure relief valve
- 3030
- DruckbegrenzungsventilPressure relief valve
- 3131
- Rückschlagventilcheck valve
- 3232
- Rückschlagventilcheck valve
- 33, 33'33 33 '
- Drucksensorpressure sensor
- 3434
- μ-Controllerμ-controller
- 3535
- Daten-BUSData BUS
- 36, 36'36 36 '
- Eingangssignalinput
- 3737
- Ausgangssignaloutput
- 372 37 2
- Ausgangssignaloutput
- 372' 37 2 '
- Ausgangssignaloutput
- 373 37 3
- Ausgangssignaloutput
- 3716 37 16
- Ausgangssignaloutput
- 3716' 37 16 '
- Ausgangssignaloutput
- 38, 38'38 38 '
- Wegeventilway valve
- 39, 39'39, 39 '
- Wegeventilway valve
- 4040
- Großflächenmähwerklarge mowers
- 4141
- Fahrerkabine (Führerstand)cab (Cab)
- 4242
- Zylinderkopfcylinder head
- 4343
- Zylinderkopfcylinder head
- 4444
- Hindernisobstacle
- 45, 45'45, 45 '
- Drucksensorpressure sensor
- 46, 46'46 46 '
- Eingangssignalinput
- 140140
- Konsoleconsole
- 141141
- Konsoleconsole
- F, F'F, F '
- Fahrtrichtungdirection of travel
- +KV, –K'V + K V , -K ' V
- Verschiebekraftdisplacement force
- +KV1, –K'V1 + K V1 , -K ' V1
- Verschiebekraftdisplacement force
- KV 2, K'V2 K V 2 , K ' V2
- Verschiebekraftdisplacement force
- KV3 K'V3 K V3 K ' V3
- Verschiebekraftdisplacement force
- +MV, –MV + M V , -M V
- Drehmomenttorque
- PP
- hydrostatischer Druckhydrostatic print
- P29 P 29
- hydrostatischer Druckhydrostatic print
- P30 P 30
- hydrostatischer Druckhydrostatic print
- RR
- Hebelarmlever arm
- S, S2 S, S 2
- Schwellwertthreshold
- UU
- elektrisches Spannungssignalelectrical voltage signal
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